历代思想家都被这样的事实所迷惑,那就是一个生物为何会从无到有,并最后长成一个具有思想的男人或女人。
这一过程是怎样发生的呢?如此复杂而神奇的各种器官又是如何形成的呢?眼睛由什么组成,我们用来说话的舌头由什么组成,还有大脑等所有身体的细小部分是由什么组成的呢?18世纪初的科学家和那时的思想家都认为这些东西很早就形成了。他们认为,在细胞里肯定有一个小的或缩微的人。他们认为这个小人非常之小,以至于我们的肉眼都无法看到,但他们认为这个小人肯定存在,并且会长成大人。这种观点对所有哺乳动物都适用,但他们也分成了两个学派,一种是精子论者,一种是卵子论者。也就是说,一种观点认为这个小小的人存在于男性的生殖细胞中,一种观点认为存在于女性的生殖细胞中。大部分有关这一问题的讨论都集中在这一问题上。
但一个名为G·F·伍尔夫的药师决定使用当时刚刚发明的显微镜亲自进行观察,想看一看究竟在这一过程中发生了什么。为了达到这一目的,他对鸡的受精卵细胞进行了研究。最后他得出了一个惊人的结论,鸡蛋里并没有小鸡。小鸡是慢慢形成的。他同时对他的所见进行了描述:最初只有一个生殖细胞,然后这个细胞分成了两个,两个又分成了四个(见图1),如此分化下去,最终形成了小鸡。
持原来观点的那些学者自然对伍尔夫非常愤怒。无知!大胆!异端!亵渎宗教!各种各样的批评随之而来。伍尔夫的观点面临非常大的困境,以至于他不得不逃亡国外。现代胚胎学的创始人就这样小得不流亡海外,并异死他乡。
虽然显微镜大量使用,但在此之后的50年内,没有人敢用它去对这一秘密进行观察研究。伍尔夫这位先驱者就这样远远地走在了前面。之后,一位名为K·E·范·拜尔的科学家重复
了伍尔夫的实验,并发现伍尔夫的实验结论是正确的,所有人都接受了这一新的事实,至此,科学的一个非常有意思的新分支诞生了,这就是胚胎学。
胚胎学无疑是最为神奇的科学之一。它不像解剖学一样研究成年个体的器官,不像生理学一样研究器官的功能,不像病理学一样研究疾病,这门科学是对生命的成长过程进行研究,对生命从无到有这一过程进行研究。
每种动物,每种哺乳动物,包括人这个最为神奇的动物,都是从一个简单的细胞发展而来的,就像许多原始的细胞一样,没有任何差别。因为这些细胞非常小,所以就让人感到非常神奇。男人的生殖细胞没有十分之一毫米长。更为直观地说,你用一个削尖的铅笔点一个点儿,并且紧挨着点十个点儿,这样十个点儿的总长度肯定不超过1毫米。由此可见,最终发展成一个人的细胞最初是多么的微小。这个细胞与人身体分开成长,它的外面包着一层起保护作用的囊。这个囊将它与承载它的人体分隔开来。
以上发现对于每种动物都适用。生殖细胞与它的母体分开,这个细胞从小到大的成长完全是自己完成的。这为我们的想象开辟了无限空间。所有伟人,不管是亚历山大还是拿破仑,不管是但丁还是莎士比亚或者甘地,与他们所有的同胞一样都是由一个微小的细胞发展而来的。
用功能更强的显微镜观察我们可以发现,这个生殖细胞是由一定数量的血球组成的。这些东西可以很容易地受化学物质染色,所以我们称之为“染色体”。染色体的数量因物种类型的不同而不同。人有46个染色体。其他物种有15、13个不等,染色体对于每一个物种来说数量是固定的。染色体被认为是遗传特征的载体。最近,用功能更强的超大显微镜观察发现,每个染色体是一个装有一个链的小盒子,每个链包含有大约100个小颗粒。染色体打开之后,小颗粒被放了出来,这个细胞就成了一个装有约4000个小颗粒(基因)的仓库(见图2)。“基因”一词含有传宗接代的意思。大多数观点认为,基因里面承载着特定的遗传信息,如鼻子的形状,头发的颜色等。
当然,这一科学现象还不能仅仅通过显微镜的帮助来解决,因为人的大脑是具有创造性的。大脑不仅仅把外界事物像照片一样存起来,它还具有创造力。人们通过想象力和“研究挖掘事物”的能力,可以将正在发生的事物联系起来。所有的科学发现都是通过人们的这种能力得出的。如果我们不相信生物起源的这一发现,单调的科学叙述中就会充满神秘主义的东西。在这个小得看不见的生殖细胞里,包含着一代又一代积累下来的遗传信息。这个小小细胞里面包含着所有人类经验。
在我们能用肉眼看到这个细胞发生变化和开始成长之前,基因已经排好了序列。这些基因的排序也存在着竞争和优胜劣汰,因此,并不是所有的基因都在未来人体的成长中发挥作用。只有在竞争中取胜的基因才能发挥作用,它们承载着具有显性的遗传特征。
其他基因不发挥作用。这些基因具有隐性特征。生殖细胞这一奇异的现象是首先由蒙代尔发现的。他根据他著名的演化实验提出了这一科学假说。实验中,他对属于同一科的植物进行杂交,两种植物一种开红花,一种开白花。杂交种子所长出的植物开红花和开白花的比例为3:1。也就是说,显性的红色基因与隐性的白色基因所长出的植物的比例为3:1。通过这个事实很容易得出这样的结论,显性和隐性遗传特征出现数学组合有一个不变的规律。对基因可能的数学组合的研究是非常复杂的。根据基因所具有优势的不同,相同条件下的任一生殖细胞所长成的成体的美丑、强弱都会有所不同。
正是因为这些基因组合的不同,每个人才与其他人不同。因此,同一父母所生的两个孩子也会有美、丑、强、弱、聪明与愚笨之差别。
于是,人们将目光转向了对优良遗传基因出现的条件的研究上面,一门新的科学——优生学应运而生了。
虽然本章是对建立在众多假设基础上的科学历史(有关基因及其组合的科学)的研究,但本章却对组合完成之后的研究没有直接的影响。
一个个体成长的生物过程自此开始。它是一个细胞分裂的过程。这个过程非常简单,很容易观察到。伍尔夫甚至能够在第一次通过显微镜对胚胎成长过程进行观察之后,就可以对胚胎成长过程的不同阶段进行描述。
展开